电力系统潮流计算潮流计算的发展趋势

发布网友 发布时间：2024-09-26 22:25

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热心网友 时间：2024-10-02 15:57

电力系统潮流计算作为电力系统分析的核心技术，历经多年发展，正逐步趋向成熟与优化。近年来，研究焦点主要集中在改进传统算法，以提高计算效率和精度。其中，高斯-塞德尔法、牛顿法与快速解耦法等基础算法得到了深入研究与优化。随着对算法性能要求的提升，人们开始关注如何有效融合高阶项与非线性项，引入二阶潮流算法以进一步提升收敛性和计算速度。同时，基于直角坐标形式的潮流方程特点，保留非线性快速潮流算法应运而生，既提高了数学模型的精度，又保留了P-Q解耦的优点，特别适用于大电网的随机潮流计算。

在保留非线性算法的应用研究中，文献[保留非线性的电力系统概率潮流计算]提出了一种新的概率潮流计算方法，结合了P-Q解耦方法，提高了计算精度，尤其适合大电网的随机潮流计算。文献[基于系统分割的保留非线性的快速P-Q解耦潮流计算法]则进一步分析了保留非线性下的P-Q解耦快速潮流计算法，通过系统分割方法提高状态估计的计算速度与精度，有效应用于大电网的状态估计。此外，结合保留非线性快速算法与P-Q解耦的优点，优化了大电网的潮流计算。

针对复杂电力系统中病态计算问题，非线性潮流计算方法虽能提供更高精度，但易引发计算过程的振荡或不收敛。为此，人们转向了优化算法，如将潮流方程转化为求解函数最小值的非线性规划潮流计算方法，通过求解该函数保证了计算过程的稳定性。结合最优乘子法，非线性规划潮流算法在电力系统的安全运行、经济调度等方面展现出广阔的应用前景。

最优潮流作为优化问题的代表，旨在从可行潮流解中挑选出满足特定指标的最优方案。文献[电力系统最优潮流新算法的研究]提出了一种基于NCP方法的投影渐近半光滑牛顿型算法，通过建立等价的半光滑方程系统，设计了新Newton型算法，并结合解耦策略实现算法优化。文献[基于可信域内点法的最优潮流问题研究]强调了内点法在最优潮流问题中的潜力与优势，其收敛性与多项式时间复杂性为优化算法提供了理论支持。通过将内点法与可信域、线性搜索方法结合，新优化算法在电力系统规划与运行中展现出广阔的应用前景。

在电力市场环境下，基于最优潮流的研究涵盖了输电容量充裕度、实时电价与购电份额等多个方面。文献[电力市场环境下基于最优潮流的输电容量充裕度研究]运用最优潮流工具，系统研究了输电线路稳定限额对输电容量的影响，为电网运行的安全性与经济性提供了决策依据。文献[电力市场环境下基于最优潮流的节点实时电价和购电份额研究]构建了实时电价模型，利用预测校正原对偶内点法求解，为配电公司提供了最优购电的参考依据。文献[电力系统动态最优潮流的模型与算法研究]提出了一种结合内点法与免疫遗传算法的动态最优潮流模型，对调度周期内的系统状态进行统一优化，有效保障了电力系统的安全经济运行。

对于特殊性质的潮流计算问题，如直流潮流计算、随机潮流计算和三相潮流计算，相关文献分别提出了适用于不同场景的解决方案。直流潮流计算文献[基于改进布罗伊登法的交直流潮流计算]结合改进布罗伊登法，设计了一种统一迭代法，有效应用于交直流混联系统的潮流计算。文献[基于直流潮流和分布因子三母线系统脆性源辨识技术]与文献[计及双馈风力发电机内部等值电路的电力系统随机潮流计算]与[计及分布式发电的配电系统随机潮流计算]等，分别针对风电接入系统、分布式发电与随机电力需求，构建了相应的随机潮流计算模型，以适应电力系统复杂性与不确定性，提高系统运行的可靠性和经济性。

电力系统潮流计算是研究电力系统稳态运行情况的一种基本电气计算。它的任务是根据给定的运行条件和网路结构确定整个系统的运行状态，如各母线上的电压（幅值及相角）、网络中的功率分布以及功率损耗等。电力系统潮流计算的结果是电力系统稳定计算和故障分析的基础。